Imunoglobulin M nebo IgM protilátka produkovaný B buňkami nebo lymfocyty imunitního systému mnoha zvířat. Může být nalezen připojen k plazmatické membráně těchto buněk nebo může být vylučován jako komplex do krevního řečiště a lymfy, takže se aktivně účastní procesů humorální nebo adaptivní imunity.
Podobně jako ostatní imunoglobuliny (IgG, IgA, IgD a IgE) má imunoglobulin M takovou strukturu, díky níž je schopen vázat téměř jakýkoli typ antigenu, včetně proteinů, glykoproteinů, polysacharidů a dalších uhlohydrátů, nukleových kyselin, lipidů, mezi ostatními.
Schéma imunoglobulinu M, pentameru. Autor: Artur Jan Fijałkowski, wikimedia commons
IgM je jednou z prvních protilátek produkovaných během bakteriální infekce a během novorozeneckého vývoje.
Byl to první, který byl purifikován s významnou homogenitou, a protože se jedná o polyreaktivní protilátku, to znamená, že má schopnost vázat dva nebo více antigenů současně, i když se liší svou povahou, je velmi důležité bojovat proti různým patologie.
Jako "přirozené protilátky", tj. Ty, které jsou produkovány bez úmyslné předchozí imunizace, se tyto imunoglobuliny mohou vázat nejen na bakteriální antigeny, ale také na viry, protozoa, parazity metazoanu a houby, jakož i na určité složky krevní plazmy.
Struktura IgM
Analogicky k tomu, co bylo popsáno pro imunoglobulin G, jednu z nejhojnějších protilátek v krevní plazmě, a další imunoglobuliny, mají monomery imunoglobulinu M strukturu, kterou lze popsat jako ve formě „Y“, i když Protilátka se obvykle nachází v plazmě jako pentamer.
Každá z 5 podjednotek tohoto pentamerického glykoproteinu je tvořena čtyřmi řetězci: dvěma identickými 55 kDa "u" těžkými řetězci a dvěma identickými 25 kDa lehkými řetězci, které, pokud jsou spojeny v rozpustné pentamerické formě, váží asi 970 kDa.
Lehké řetězce se vážou pouze na část těžkých řetězců vytvářením disulfidových můstků mezi zbytky cysteinu.
Když jsou tyto molekuly enzymaticky hydrolyzovány, výsledkem této reakce jsou dva fragmenty, jeden z nich „homogenní“, známý jako konstantní oblast nebo Fc, a druhý známý jako variabilní oblast nebo Fab2 (nazývaná také hypervariabilní oblast), schopná vázat se na antigen.
Aminokyselinová sekvence těžkého řetězce imunoglobulinu M, zejména sekvence konstantní oblasti, je to, co definuje jeho identitu, stejně jako identitu ostatních izotypů protilátek, které byly definovány u zvířat, které společně tvoří nadrodinu imunoglobuliny.
Terciární struktura těžkých a lehkých řetězců této protilátky sestává z P-skládaných listů spojených navzájem smyčkami různé délky, které mohou být stabilizovány disulfidovými můstky.
V pentamerické formě každý monomer IgM interaguje s polypeptidovým řetězcem unie, který se nazývá J řetězec, o velikosti 15 kDa a který umožňuje vytvoření struktury tvořené 5 monomery.
Protože každý monomer má schopnost vázat dvě identické antigenní molekuly, může pentamér IgM vázat současně 10 antigenů.
Funkce
Imunoglobulin M se účastní počáteční odpovědi proti bakteriálním antigenům, takže je to obvykle první protilátka vylučovaná aktivovanými B buňkami během imunitní odpovědi.
Protože je jeho rozpustná struktura schopna vázat se na velké množství molekul antigenu, má schopnost agregovat nebo aglutinovat antigenní částice patřící k buňkám, jako jsou červené krvinky, bakterie, prvoky a další.
Tato protilátka je velmi důležitá pro časnou neutralizaci bakteriálních toxinů a je také účinná při zprostředkování aktivity komplementového systému podporujícího rychlou „opsonizaci“ antigenních částic.
Grafické znázornění imunoglobulinu M navázaného na antigenní epitopy napadajících bakterií (Zdroj: SA1590 přes Wikimedia Commons)
Jeho monomerní forma se obecně nachází připojená k plazmatické membráně "naivních" B lymfocytů, jako je tomu u imunoglobulinu D, a bylo zjištěno, že velká část repertoáru B buněk novorozenců odpovídá lymfocytům s IgM v jejich membráně..
Je také třeba zdůraznit skutečnost, že se jedná o první imunoglobulin produkovaný „naivními“ B buňkami plodu během těhotenství, po prvních antigenních stimulacích.
I když v nízké koncentraci byl imunoglobulin M nalezen v sekrecích savců, skutečnost, která naznačuje, že se také podílí na imunologické ochraně sliznice těla.
Vysoké (významné) hodnoty IgM
Osoba je považována za osobu s vysokou hladinou imunoglobulinu, pokud studie ukazují hodnoty nad normálním rozsahem.
Vysoké hodnoty plazmatického imunoglobulinu M mohou svědčit o nedávné expozici antigenu, jakož i rané fázi virové hepatitidy a dalších patologických stavů, jako jsou:
- mononukleóza, - revmatoidní artritida, - Waldenstromova makroglobulinémie, - nefrotický syndrom (poškození ledvin)
- vývoj infekcí způsobených parazitickými agens
Dalším důvodem, proč lze získat vysoké sérové IgM, je existence syndromů „Hyper IgM“ (HIGM). Pacienti s tímto syndromem jsou náchylnější k opakujícím se infekcím a dokonce různým typům rakoviny, protože způsobují drastický pokles hladiny IgG.
Nízké hodnoty (význam)
Existence některých významných patologií, jako jsou mnohočetné myelomy, některé typy leukémií a určitá dědičná imunologická onemocnění, byla korelována s nízkými hladinami imunoglobulinu M v séru.
Pacienti s Wiskott-Aldrichovým syndromem deficitu spojeného s X mohou mít nízkou hladinu IgM, ale malé zvýšení hladin dalších čtyř imunoglobulinů může tento stav kompenzovat.
Nízké hladiny IgM mohou indikovat závažnější stavy, jako je nedostatek imunoglobulinu, což může mít vážné zdravotní důsledky, zejména během expozice novým antigenům nebo v průběhu určitých chorob.
Tyto nedostatky mohou mít mnoho příčin, od chyb v systémech rozpoznávání antigenu až po defekty v produkci protilátek B lymfocyty.
U pacientů se selektivními deficity IgM, které se skládají ze „vzácné“ formy dysgammaglobulinémie, byly hlášeny hladiny až 40 mg / dl.
Normální hodnoty
Normální rozmezí plazmatické koncentrace imunoglobulinu M je velmi variabilní a závisí mimo jiné na věku. Podle různých věkových skupin je tato protilátka v koncentraci:
- 26-122 mg / dl mezi 0 a 5 měsíci
- 32-132 mg / dl mezi 5 a 9 měsíci
- 40-143 mg / dl mezi 9 a 15 měsíci
- 46 - 152 mg / dl mezi 15 a 24 měsíci
- 37-184 mg / dl mezi 2 a 4 lety
- 27-224 mg / dl mezi 4 a 7 lety
- 35-251 mg / dl mezi 7 a 10 lety
- 41-255 mg / dl mezi 10 a 13 lety
- 45-244 mg / dl mezi 13 a 16 lety
- 49-201 mg / dl mezi 16 a 18 lety
- 37–286 mg / dl u dospělých starších 18 let, ačkoli některé texty naznačují, že rozmezí je mezi 45 a 150 mg / dl, mezi 45 a 250 mg / dl nebo mezi 60 a 360 mg / dl
Je důležité zmínit, že tyto hodnoty koncentrace IgM jsou víceméně desetkrát nižší než hodnoty jiných důležitých imunoglobulinů, jako je například IgG.
Reference
- Herec, JK (2019). Úvodní imunologie, 2. základní koncepce interdisciplinárních aplikací. Academic Press.
- Bengten, E., Wilson, M., Miller, N., Clem, LW, Pilström, L., & Warr, GW (2000). Imunoglobulinové izotypy: struktura, funkce a genetika. Původ a vývoj imunitního systému obratlovců (str. 189-219). Springer, Berlín, Heidelberg.
- Burrell, CJ, Howard, CR a Murphy, FA (2016). Fenner a Whiteova lékařská virologie. Academic Press.
- Casali, P. (1998). IgM. Elsevier.
- Hu, F., Zhang, L., Zheng, J., Zhao, L., Huang, J., Shao, W.,… & Qiu, X. (2012). Spontánní produkce imunoglobulinu M v buňkách lidské epiteliální rakoviny. PloS one, 7 (12).
- Kruetzmann, S., Rosado, MM, Weber, H., Germing, U., Tournilhac, O., Peter, HH,… & Quinti, I. (2003). Ve slezině jsou vytvářeny lidské B buňky imunoglobulinu M, které řídí infekce Streptococcus pneumoniae. The Journal of experimentální medicína, 197 (7), 939-945.
- Petar, P., Dubois, D., Rabin, BS, & Shurin, MR (2005). Imunoglobulinové titry a imunoglobulinové podtypy. In Measuring Immunity (str. 158-171). Academic Press.
- Sullivan, KE, a Stiehm, ER (Eds.). (2014). Stiehmovy imunitní nedostatky. Academic Press.